新 し い 合 成 化 学 療 法 剤BAY
o 9867(Ciprofloxacin)
に 関 す る 細 菌 学 的 評 価
西 野 武 志 ・田 中真 由 美 ・監 物 英 男 ・谷 野 輝 雄
京都薬科大学微生物学教室
合 成 化 学 療 法 剤BAY o 9867に 関 す る 細 菌 学 的 評 価 を,Norfloxacin(NFLX),Pipemidic acid(PPA) お よ びOfloxacin(OFLX)を 比 較 薬 と し て 検 討 し,以 下 の 結 果 を 得 た 。
1. BAY o 9867は,グ ラ ム 陽 性 菌 群,グ ラ ム 陰 性 菌 群 お よ び 嫌 気 性 菌 群 に 対 し広 範 囲 の 抗 菌 ス ペ ク トラ ム を 有 し て お り,そ の 抗 菌 力 は,グ ラ ム 陽 性 菌 群 に 対 して はOFLXと ほ ぼ 同 等 で,グ ラ ム 陰 性 菌 群 に 対 し て はNFLX,PPA,OFLXよ り優 れ て い た 。 嫌 気 性 菌 群 に 対 し て は,OFLXと ほ ぼ
同 等 か も し く は や や 劣 っ た 抗 菌 力 を 示 し た 。
2. 臨 床 分 離 株 に 対 す る 感 受 性 分 布 で は,Staphylococcus aureusでOFLXよ りや や 劣 り ,Acineto-bacter calcoaceticusでOFLXと ほ ぼ 同 等 で あ っ た が,他 の す べ て の 菌 種 に お い てBAY o 9867が 最
も 優 れ,次 い でOFLX,NFLXそ し てPPAの 順 で あ っ た 。
3. BAY o 9867の 抗 菌 力 に 及 ぼ す 諸 因 子 の 影 響 で は,S .aureus,Escherichia coli,Klebsiella pnemmiae,pseudmonas aeruginosaと も に,培 地,馬 血 清 添 加,接 種 菌 量 の 影 響 は み ら れ ず,培 地 pHが ア ル カ リ性 側 の と き に 抗 菌 力 が 良 好 と な っ た 。
4. S.aureus,E.coli,K.pneumniae,P.aerugimsaを 用 い て,増 殖 曲 線 に 及 ぼ す 影 響 を 検 討 し た 結 果,dose responseの あ る作 用 が み ら れ,す べ て 殺 菌 的 に 作 用 し た 。
5. S.aurms,E.coli,P.aeruginosaに,BAY o 9867を 作 用 さ せ た 時 の 形 態 変 化 を 観 察 した と こ ろ, S.aureusで は,菌 体 の 膨 化 が 認 め ら れ た 。 ま た,E.coliで は 菌 体 は 伸 長 化 し た が ,P.aeruginosaで は 菌 体 の 伸 長 化 は ほ と ん ど認 め ら れ ず,ス フ ェ ロ プ ラ ス ト様 構 造 お よ び 溶 菌 像 が 観 察 さ れ た 。
6. マ ウ ス 実 験 的 感 染 症 に 対 す る 治 療 効 果 をS.aureus,E.coli,K.pneumoniae ,Serratia marcescens, P.aeruginosaを 用 い て 検 討 し た と こ ろ,S.aureus,E.coliに お い て は,OFLXよ りや や 劣 っ た が,K. pmumoniae,S.mrcescensで はOFLXと ほ ぼ 同 等 で あ り,P.aeruginosaに 対 し て は,OFLXよ り優 れ
た 効 果 を 示 し た 。 ま た,い ず れ の 菌 株 に お い て も,NFLX,PPAよ り優 れ て い た 。 BAY o 9867は,西 ドイ ツ ・バ イ エ ル 社 で 合 成 さ れ た 新 し い 化 学 療 法 剤 で あ る 。 本 物 質 は 化 学 名 を1- cyclopropy1-6-fluoro-1,4-dihydro-4-oxo-7-(1-piperazinyl)-3-quinolinecarboxylic acid-hydrochlor-ide-monohydrateと い い,分 子 量385.82,水 に や や 易 溶 の 微 黄 色 な い し 黄 色 の 結 晶 性 の 粉 末 で あ る 。 そ の 化 学 構 造 式 は,Fig.1に 示 す と お り で あ る 。 本 剤 と近 縁 の 化 学 療 法 剤 に は,Nalidixic acid,Piromidic acid,PiPemidic acid,Cinoxacin,Norfloxacin,Ofloxacinな ど が あ る 。
今 回,我 々 は,BAY o 9867の 細 菌 学 的 評 価 に つ い て, Pipemidic acid12),Norfloxacin3)お よ びOfloxacin4)を 比 較 薬 と し て 種 々 の 細 菌 学 的 検 討 を 行 な い,2,3の 知 見 を 得 た の で 報 告 す る 。
I.実 験 材 料 お よ び 実 験 方 法 1. 使 用 薬
試 験 薬 と し て は,BAY o 9867,Norfloxacin(NFLX),
Pipemidic acid(PPA),Ofloxacin(OFLX)お よ びNalidixic acid(NA)の い ず れ も 力 価 の 明 ら か な も の を 用 い た 。
2. 抗 菌 ス ペ ク トラ ム
教 室 保 存 の グ ラ ム 陽 性 菌 群,グ ラ ム 陰 性 菌 群 お よ び 嫌 気 性 菌 群 に 対 す る 試 験 管 内 抗 菌 力 を,前 培 養 にTrypto-soya broth(TSB,ニ ッ ス イ),感 受 性 測 定 にHeart infu-sion agar(HIA,ニ ッ ス イ 〉 を 用 い て,日 本 化 学 療 法 学 会 最 小 発 育 阻 止 濃 度(MIC)測 定 法5)に 準 じ て 求 め た 。
な お,Slreptococcus群,C.diphtheriaeに つ い て は,10% 馬 血 液 加HIAを,N.gonorrhoeae,N.meningitidisに はGC
Fig.1 Chemical structure of BAY o 9867
培 地(ニ ッ ス イ)を,ま た,嫌 気 性 菌 群 に つ い て は,前 培 養 にGAM broth(ニ ッ ス イ),感 受 性 測 定 にGAM agar(ニ ッ ス イ)を 用 い た 。
3. 臨 床 分 離 株 に 対 す る 感 受 性 分 布
臨 床 材 料 か ら 分 離 さ れ たS.aureus 31株,S.pyogenes 14株,E.coli 31株,K.pneumoniae 32株,E.cloacae 32株, E.aerogems 21株,H.inflmzae 27株,S.marcescens 32株, P.mlgaris 30株,P.mirabilis 29株,M.morganii 24株,P. rettgeri 16株,P.aerugimsa 31株,A.calcoaceticus 29株 に
つ い て,前 培 養 にTSB,感 受 性 測 定 にHIAを 用 い て, 日 本 化 学 療 法 学 会 最 小 発 育 阻 止 濃 度 測 定 法 に 準 じて,感 受 性 測 定 を 行 な っ た 。
4. 抗 菌 力 に 及 ぼ す 諸 因 子 の 影 響
抗 菌 力 に 及 ぼ す 培 地,培 地pH,馬 血 清 添 加,接 種 菌 量 の 影 響 に つ い て,S.aureus 209-PJC,E.coli NIH JC-2,K.pnemnoniae KC-1,P.aeruginosa E-2を 試 験 菌 と し て,HIAを 用 い た 平 板 希 釈 法(37℃,18∼20時 間 培 養) に よ り検 討 を 行 な っ た 。 但 し,培 地 の 影 響 に つ い て は, Mueller hinton agar(MHA,Difco),HIA,Nutrientagar
(NA,ニ ッ ス イ),Tryptosoya agar(TSA,ニ ッ ス イ), Brain heart infusion agar(BHIB,Difco)を 用 い た 平 板 希 釈 法 に よ り測 定 し た 。
5. 増 殖 曲 線 に 及 ぼ す 影 響
TSBで 前 培 養 し たS.aureus SMTH,E.coli KC-14,K. pnemnoniae KC-1,P.aeruginosa E-2を,Heart infusion broth(HIB:ニ ッ ス イ)に 移 し,対 数 期 中 期 ま で 振 盪 培 養 した 後,所 定 の 濃 度 の 薬 剤 を 添 加 し,以 後 経 時 的 に 生 菌 数 を 測 定 し た 。 6. 試 験 管 内 耐 性 獲 得 S.aureus 209-P JC,E.coliKC-14,S.marcescens T-55,P.aeruginosa E-2を 試 験 菌 と して,前 培 養 にTSB, 感 受 性 測 定 にHIBを 用 い て 液 体 希 釈 法 に よ りMICを 測 定 し た 。 そ の 後10日 間,1/2MICで 増 殖 し た 菌 液 を 新 し い 薬 剤 希 釈 系 列 に 接 種 す る と い う 継 代 培 養 を 行 な い, MICを 測 定 し,耐 性 獲 得 の 検 討 を 行 な っ た 。 7位 相 差 顕 微 鏡 に よ る 形 態 観 察
S.aureus SMITH,E.coli KC-14お よ びP.aeruginosa E-2に 薬 剤 を 作 用 さ せ た 時 の 形 態 変 化 に つ い て 検 討 を 行 な っ た 。 即 ち,ス ラ イ ドグ ラ ス 上 で,薬 を 含 ま せ た フ ィ ル ム 寒 天 を 作 製 し,約3時 間 振 盪 培 養 を 行 な っ た 対 数 期 途 上 の 菌 液 を カ バ ー グ ラ ス に 塗 抹 し,こ れ を 寒 天 上 に か ぶ せ,パ ラ フ ィ ン で 封 入 し た 。 こ れ を37℃ 恒 温 装 置 つ き の 位 相 差 顕 微 鏡(日 本 光 学)に よ り観 察 した 。 8. マ ウ ス 実 験 的 感 染 症 に 対 す る 治 療 効 果 1) 全 身 感 染
S.aureus SMITH,E.coli KC-14,K.pneumoniae KC-1,S.
marcescens T-55,P.aeruginosa E-2の 各 菌 株 を,Nut-rient broth(NB,ニ ッ ス イ)に37℃18時 間 培 養 後,同 培 地 で 希 釈 し,6%Gastric mucin(Nutritional Biochemic-als Corporation)と 等 量 混 合 し た 。 こ の 菌 液 を1群10匹 のddy系 ♂ マ ウ ス(17±1g)の 腹 腔 内 に 接 種 し,感 染 2時 間 後1回,0.5%CMCに 懸 濁 さ せ た 薬 剤 を 経 口 投 与 し た 。 そ の 後7日 間,生 死 の 観 察 を 行 な い 生 存 率 を求 め,LITCHFIELD-WILcoxoN法6)に よ りED50値 を 算 出 し た 。 2) 呼 吸 器 感 染
K.pneumoniae DT-SをNutrient agar(NA,ニ ッ ス イ)slantで37℃18時 間 培 養 後,NBに 懸 濁 し,噴 霧 感 染 装 置 で 感 染 を行 な っ た 。 感 染15時 間 後1回,0.5%CMC に 懸 濁 さ せ た 薬 剤 を 経 口投 与 し た 。 そ の 後10日 間,生 死 の 観 察 を 行 な い,LITCHFIELD-WILCOXON法 に よ っ てED50値 を算 出 し た 。 II.実 験 結 果 1. 抗 菌 ス ペ ク ト ラ ム 教 室 保 存 の グ ラ ム 陽 性 菌 群,陰 性 菌 群 お よ び 嫌 気 性 菌 群 に 対 す る 試 験 管 内 抗 菌 力 に つ い て 検 討 し た 結 果 を Table 1∼6に 示 し た 。BAY o 9867は,す べ て の グ ラ ム 陽 性 菌 に 対 し て 感 受 性 を 示 し,そ の 抗 菌 力 は,NFLX, PPAよ り優 れ,OFLXと ほ ぼ 同 等 で あ っ た 。 ま た,グ ラ ム 陰 性 菌 群 に 対 して は,他 の3剤 よ り優 れ て い た 。 嫌 気 性 菌 群 に 対 し て は,BAY o 9867はNFLX,PPAよ り 優 れ,OFLXと ほ ぼ 同 等 も し く は や や 劣 っ て い た 。 2. 臨 床 分 離 株 に 対 す る 感 受 性 分 布 臨 床 的 に 分 離 さ れ たS.aureus 31株S.pyogenes 14株, E.coli 31株,K.pnemmiae 32株,E.cloacae 32株,E. aerogms 21株,H.inflmnzae 27株,S.marcescens 32株, P.mlgaris 30株,P.mirabilis 29株,M.morganii 24株,P. rettgeri 16株,Raeruginosa 31株,A.calcoaceficus 29株 に 対 す る 感 受 性 分 布,累 積 分 布 を 検 討 し た 結 果 をFig.2 ∼29に 示 し た 。 1) S.aureusの 場 合 接 種 菌 量 が108cells/mlの 場 合 は,Fig.2に 示 す よ う に, BAY o 9867は0.78μg/mlに ピ ー ク が あ り,す べ て の 株 が0.10∼3.13μg/mlに 分 布 し て い た 。NFLXは,ピ ー ク が1.56μg/mlに あ り,0.20∼6.25μg/mlに 分 布 し て い た 。PPAは12.5μg/ml以 上 に 分 布 し,100μg/mlが ピ ー ク 値 で あ っ た 。OFLXは0.78μg/mlに ピ ー ク が あ り,0.20∼0.78μg/mlに 分 布 し て い た 。106cells/ml接 種 の 場 合 は,Fig.3に 示 す よ う に,108cells/ml接 種 の 場 合 に 比 較 し て 感 受 性 パ タ ー ン に そ れ ほ ど 大 き な 変 動 は 認 め ら れ ず,い ず れ の 菌 量 に お い て も,OFLX>BAY o 9867>NFLX>PPAの 順 に 優 れ て い た 。
Table 1 Antibacterial spectmm of gram-positive bacteria
Medium:Heart infusion agar(Nissui) Method;Agar dilution(Streak)
* Supplemented with 10% horse blood
2)S.paogenesの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合,Fig.4に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.39∼12.5μg/mlに 分 布 し て い た 。NFLXは 0.78∼50μg/mlに 分 布 し,PPAは す べ て の 株 が>100 μg/mlを 示 し た 。OFLXは0.78∼12.5μg/mlに 分 布 し て い た 。106cells/ml接 種 の 場 合 は,Fig.5に 示 す よ う に, BAY o 9867は0.20μg/mlに ピ ー ク が あ り,0.20∼ O.39μg/mlに 分 布 し て い たONFLX,OFLXは0.78μg/ mlが ピ ー ク で あ り,PPAは す べ て の 株 が ≧100μg/ml を 示 し た 。 い ず れ の 場 合 もBAY o 9867>OFLX ≧NFLX>PPAの 順 に 優 れ た 抗 菌 力 を 示 した 。 3)E.coliの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合,Fig.6に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.012μg/mlと0.05μg/mlに ピ ー ク の あ る 二 峰 性 の 分 布 を 示 し た 。NFLXは0.025∼0.20μg/ml,PPA は0.78∼3.13μg/ml,OFLXは0.025∼0.20μg/mlに 分 布 して い た 。106cells/ml接 種 の 場 合 も,Fig.7に 示 す よ う に ほ ぼ 同 様 で,BAY o 9867>OFLX≧NFLX>PPA の 順 に 優 れ て い た 。 4)K.Pneunoniaeの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合 は,Fig.8に 示 す よ う に,BAY
o 9867は ≦0.006∼0.39μg/mlに 分 布 し,NFLXが 0.05∼0.78μg/mlに,PPAが1.56∼25μg/mlに,
OFLXが0.10∼0.78μg/mlに 分 布 し て い た 。 ピ ー ク は 各 々,0.05,0.20,3.13,0.20μg/mlで あ っ た 。 106cells/ml接 種 の 場 合 もFig.9に 示 す よ う に,108cells/ ml接 種 の 場 合 と 同 様 で,BAY o 9867>OFLX≧NFLX >PPAの 順 に 優 れ た 抗 菌 力 を 示 し た 。
5)E.cloacaeの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合,Fig.10に 示 す よ う に,BAY o 9867は ≦0.006∼0.20μg/mlに 分 布 し,ピ ー ク は0.012 μg/mlで あ っ たONFLXは0.39μg/mlに ピ ー ク が あ り, 0.05∼1.56μg/mlに 分 布 し て い た 。PPAは0 .78∼25 μg/mlに 分 布 し,1.56μg/mlで ピ ー ク を 示 し た 。 OFLXは0.10μg/mlに ピ ー ク を も ち,0.05∼0 .78μg/ mlに 分 布 し て い た 。FigI11に 示 す よ う に,106cells/ml 接 種 の 場 合 も ほ ぼ 同 様 で あ っ た 。 6)E.aerogenesの 場 合
108cells/ml接 種 時 に は,Fig.12に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.025∼0.39μg/mlに,NFLXお よ びOFLXは 0.10∼1.56μg/mlに,PPAは1.56∼25μg/mlに 分 布 し て い た 。106cells/ml接 種 の 場 合 も ,ほ ぼ 同 様 の 結 果 を
Table 2 Antibacterial spectrum of gram-positive bacteria
Medium:Heart infusion agar(Nissui) Method:Agar dilution(Streak)
* Supplemented with 10% horse blood
示 した(Fig.13)。
7)H.influenzaeの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合,Fig.14に 示 す よ う に,BAY o 9867は ≦0.006∼0.025μg/mlに,NFLXは0.025∼ 0.10μg/mlに,PPAは1.56∼3.13μg/mlに,OFLXは 0.012∼0.05μg/mlに 分 布 し て い た 。106cells/ml接 種 の 場 合 も 同 様 で あ り(Fig.15),い ず れ の 菌 量 に お い て も, BAY o 9867>OFLX>NFLX>PPAの 順 に 優 れ た 抗 菌 力 を 示 した 。 8)S.marcescensの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合,Fig.16に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.05∼6.25μg/mlに,NFLXは0.10∼50μg/ml に,PPAは1.56∼>100μg/mlに,OFLXは0.20∼6.25 μg/mlの い ず れ も 広 い 範 囲 に 分 布 し て い た 。106cells/ ml接 種 時 に も,Fig.17に 示 す よ う に,108cells/ml接 種 の 場 合 と 同 様,広 い 範 囲 に 分 布 し,そ の 抗 菌 力 は, BAY o 9867>NFLX≒OFLX>PPAの 順 に 優 れ て い た 。 9)P.vulgarisの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合 は,Fig.18に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.012∼0.20μg/mlに 分 布 し て い たONFLX は0.10∼0.78μg/mlの 範 囲 に 二 峰 性 の 分 布 を 示 した 。 PPAは3、13∼6.25μg/mlに,OFLXは0.10∼0.39μg/ mlに 分 布 し て い た 。106cells/mlの 場 合 も,Fig.19に 示 す よ う に,ほ ぼ 同 様 の 結 果 を 示 し た 。 10)P.mirabilisの 場 合
108cells/ml接 種 時 に は,Fig.20に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.05∼0.39μg/mlに 分 布 し,ピ ー ク は0.10μg/ mlで あ っ たONFLXは0.20∼1.56μg/mlに,PPAは 3.13∼12.5μg/mlに,OFLXは0.20∼0.78μg/mlに 分 布 し て い た 。106cells/ml接 種 の 場 合 も,Fig.21に 示 す よ う に,ほ ぼ 同 様 の 結 果 を 示 し,BAY o 9867>NFLX≧ OFLX>PPAの 順 に 優 れ た 抗 菌 力 を 示 した 。 11)M.morganiiの 場 合
108cells/ml接 種 時 に は,Fig.22に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.05μg/mlに ピ ー ク が あ り,0.012∼0.20μg/ mlに 分 布 し て い た 。NFLXは0.05∼0.78μg/mlに 分 布 し,二 峰 性 を 示 し た 。PPAは1.56∼50μg/ml,OFLX は0.10∼1.56μg/mlに 分 布 し,BAY o 9867>NFLX >OFLX>PPAの 順 に 優 れ た 抗 菌 力 を 示 した 。 106cells/ml接 種 時 に も 同 様 の 結 果 で あ っ た(Fig.23)。
Table 3 Antibacterial spectrum of gram—negative bacteria
Medium:Heart infusion agar (Nissui) Method:Agar dilution (Streak)
* GCmedium
12)P.rettgeriの 場 合
108cells/ml接 種 時 に は,Fig.24に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.025∼3.13μg/ml,NFLXは0.10∼6.25μg/ml,
PPAは6.25∼>100μg/ml,OFLXは0.20∼12.5μg/ml
の 広 範 囲 に 分 布 し て い た 。106cells/ml接 種 の 場 合 も 同
様 に,広 範 囲 に 分 布 が 認 め ら れ た(Fig.25)。 13)P.aemginosaの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合 は,Fig.26に 示 す よ う に,BAY o 9867は0.05∼1.56μg/mlに 分 布 し て い たONFLXは 0.20∼6.25μg/mlに,PPAは6.25∼100μg/mlに,
Table 4 Antibacterial spectrum of gram negative bacteria
Medium:Heart infusion agar (Nissui) Method:Agar dilution (Streak)
* GCmedium OFLXは0.78∼12.5μg/mlに 分 布 し て い た 。106cells/ml 接 種 時 もFig.27に 示 す と お り,108cells/ml接 種 の 場 合 と 同 様 で,BAY o 9867>NFLX>OFLX>PPAの 順 に優 れ た 抗 菌 力 を示 し た 。 14)A.calcoaceticusの 場 合
108cells/ml接 種 の 場 合,Fig.28に 示 す よ う に,BAYo 9867は,0.10∼1.56μg/ml,NFLXは0.78∼12.5μg/
ml,PPAは25∼>100μg/ml,OFLXは0.20∼0.78μg/
Table 5 Antibacterial spectrum of anaerobic bacteria
Medium:GAM agar (Nissui) Method:Agar dilution (Streak)
Table 6 Antibacterial spectrum of anaerobic bacteria
Medium:GAM agar (Nissui) Method:Agar dilution (Streak)
を 示 し(Fig.29),い ず れ の 場 合 も,BAY o 9867≒ OFLX>NFLX>PPAの 順 に 優 れ て い た 。
3.抗 菌 力 に 及 ぼ す 諸 因 子 の 影 響
S.aureus 209-P JC,E.coli NIH JC-2,K.pneumoniae KC-1,P.aeruginosa E-2を 用 い て,培 地,培 地pH,馬 血 清 添 加 お よ び 接 種 菌 量 の 抗 菌 力 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て 検 討 し た 結 果 を,Table7∼10に 示 し た 。 す な わ ち,培 地 の 影 響 で は,3薬 剤 と も あ ま り大 き な 影 響 を 受 け な か っ た 。 培 地pHの 影 響 で は,4薬 剤 と も に 酸 性 側 よ り ア ル カ リ性 側 で抗 菌 力 が 高 ま る傾 向 が あ った 。 馬血 清 添 加 の場 合 は,4剤 と もあ ま り大 き な影 響 を受 け な か った 。 また,接 種 菌 量 の影 響 で は,高 菌 量 に な って も,4剤 と もほ とん ど影 響 を受 け なか っ た。 4.増 殖 曲線 に及 ぼす 影 響 1)S.aureus SMTHに つ い て
Fig.30に 示 す よ う に,BAY o 9867は,1/4MICの 0.10μg/ml作 用 で1時 間 目 まで 静 菌 的 に そ の 後 は 殺 菌 的 に作 用 した。 また,そ れ以 上 の 濃 度 で はす べ て 殺 菌 性
Fig.2 Sensitivity distribution of clinical isolates Staphylococcus aureus 31 strains
Fig.3 Sensitivity distribution of clinical isolates Staphylococcus aureus 31 strains
Fig.4 Sensitivity distribution of clinical isolates Streptococcus pyogenes 14 strains
Fig.5 Sensitivity distribution of clinical isolates Streptococcus pyogenes 14 strains
Fig.6 Sensitivity distribution of clinical isolates Escherichia coli 31 strains
Fig.7 Sensitivity distribution of clinical isolates Escherichia coli 31 strains
Fig.8 Sensitivity distribution of clinical isolates Klebsiella pneumoniae 32 strains
Fig.9 Sensitivity distribution of clinical isolates Klebsiella pneumoniae 32 strains
Fig.10 Sensitivity distribution of clinical isolates Enterobactor cloacae 32 strains
Fig.11 Sensitivity distribution of clinical isolates Enterobactor cloacae 32 strains
Fig.12 Sensitivity distribution of clinical isolates Enterobactor aerogenes 21 strains
Fig.13 Sensitivity distribution of clinical isolates Enterobactor aerogenes 21 strains
Fig.14 Sensitivity distribution of clinical isolates Haemophilus influenzae 27 strains
Fig.15 Sensitivity distribution of clinical isolates Haemophilus influenzae 27 strains
Fig.16 Sensitivity distribution of clinical isolates Serratia marcescens 32 strains
Fig.17 Sensitivity distribution of clinical isolates Serratia marcescens 32 strains
Fig.18 Sensitivity distribution of clinical isolates Proteus vulgaris 30 strains
Fig.19 Sensitivity distribution of clinical isolates Proteus vulgaris 30 strains
Fig.20 Sensitivity distribution of clinical isolates Proteus mirabilis 29 strains
Fig.21 Sensitivity distribution of clinical isolates Proteus mirabilis 29 strains
Fig.22 Sensitivity distribution of clinical isolates Morganella morganii 24 strains
Fig.23 Sensitivity distribution of clinical isolates Morganella morganii 24 strains
Fig.24 Sensitivity distribution of clinical isolates Proteus rettgeri 16 strains
Fig.25 Sensitivity distribution of clinical isolates Proteus rettgeri 16 strains
Fig.26 Sensitivity distribution of clinical isolates Pseudomonas aeruginosa 31 strains
Fig.27 Sensitivity distribution of clinical isolates Pseudomonas aeruginosa 31 strains
Fig.28 Sensitivity distribution of clinical isolates Acinetobacter calcoaceticus 29 strains
Fig.29 Sensitivity distribution of clinical isolates Acinetobacter calcoaceticus 29 strains
Table 7 Influence of various medium on the antibacterial activity
MHA:Mueller-Hinton agar HIA:Heart infusion agar NA:Nutrient agar TSA:Triptosoya agar
BHIA:Brain heart infusion agar
Table 9 Influence of horse serum on the antibacterial activity
が み ら れ た 。NFLXで は1/2MICの0.20μg/ml作 用 時 に 1時 間 目 ま で 静 菌 的 に そ れ 以 後 は 殺 菌 的 に 作 用 し た 。 ま たMIC以 上 で は 殺 菌 作 用 を 示 し た 。PPAで は1時 間 目 ま で 静 菌 的 に 作 用 し,そ れ 以 後 も,ど の 濃 度 で も あ ま り 強 い 殺 菌 作 用 は 示 さ な か っ た 。OFLXで は,1/2MICの 0.20μg/ml作 用 時 に は,1時 間 目 ま で 静 菌 的 に そ れ 以 後 は殺 菌 的 に 作 用 し た 。 ま た そ れ 以 上 の 濃 度 で は 殺 菌 性 が 認 め ら れ た 。 2) EＥ.coli KC-14に つ い て Fig.31に 示 す よ う に,BAY o 9867は い ず れ の 濃 度 に お い て も 殺 菌 性 が み ら れ た 。NFLXで は,1/2MIC作 用 時 に や や 殺 菌 作 用 が み ら れ た 。PPAで は,1/4MICで あ る3.13μg/ml作 用 で や や 殺 菌 作 用 が み ら れ,そ れ 以 上 の 濃 度 で は あ ま り差 の な い 殺 菌 性 が 認 め ら れ た 。OFLX で は,1/2MICの0.025μg/ml作 用 時 に や や 殺 菌 性 が み ら れ,そ れ 以 上 の 濃 度 で はdose responseの あ る 殺 菌 作 用 が み ら れ た 。 3) K.pneummhe KC-1に つ い て
Fig.32に 示 す よ う に,BAY o 9867は,1/4MICの 0.012μg/ml作 用 で1時 間 目 ま で 静 菌 的 に そ れ 以 後 は 殺 菌 的 に 作 用 し た 。NFLXは1/2MICで や や 殺 菌 的 に,そ れ 以 上 の 濃 度 で は 殺 菌 的 に 作 用 し た 。PPAは い ず れ の 濃 度 で も1時 間 目 ま で 静 菌 作 用 を 示 し,そ の 後 殺 菌 作 用 が 見 ら れ た 。OFLXは,い ず れ の 濃 度 で もdose re-sponseの あ る 殺 菌 作 用 を 示 し た 。
4) P.aeruginosa E-2に つ い て
Fig.33に 示 す よ う に,BAY o 9867は1/4MIC以 上 で 殺 菌 的 に 作 用 し た 。NFLX,OFLXは,1/4MICで は 静 菌 作 用 を 示 し,1/2MIC以 上 で の 殺 菌 性 が 認 め ら れ た 。 PPAで は,MICの4倍 の 濃 度 で 弱 い 殺 菌 作 用 が み ら れ た 。 5. 試 験 管 内 耐 性 獲 得 試 験 管 内 耐 性 獲 得 の 結 果 をFig.34に 示 した 。 S.mreus 209-P JCに お い て,NA,PPA,NFLXは, 4代 目 ま で に16倍 のMIC値 を 示 し,速 や か に 耐 性 を 獲 得 し た が,OFLXは10代 目 で8倍,BAY o 9867は4倍 で あ っ た 。 E.coli KC-14に お い て は,い ず れ の 薬 剤 も10代 目 に 32∼256倍 のMIC値 を 示 し た 。 S.marcescens T-55で は,NA,PPAは1代 培 養 後 に, NFLXは5代 目 に>800μg/mlを 示 し た 。BAY o 9867 は,10代 目 に128倍,OFLXは256倍 のMIC値 を 示 した 。
P.aeruginosa E-2に お い て は,BAY o 9867が64倍, NFLX128倍,OFLX512倍 のMIC値 を 示 した 。 6. 位 相 差 顕 微 鏡 に よ る 形 態 観 察 S.aureus SMITHに,BAY o 9867を 作 用 さ せ た 時 の 形 態 変 化 を位 相 差 顕 微 鏡 で 観 察 し た 結 果 を,Fig.35,36に 示 し た 。0.05μg/mlで はcontrolと 同 様 の 増 殖 が み ら れ, 0.10μg/ml以 上 で 菌 体 は 膨 化 し,0.78μg/ml以 上 で 溶 菌 像 が 観 察 さ れ た 。 E.coliKC-14に,BAY o 9867を 作 用 さ せ た と こ ろ, Fig.37,38に 示 す よ う に,0.0015,0.003μg/mlで は 菌 は 増 殖 し た 。 ま た,0.003μg/ml以 上 で 菌 体 は 伸 長 化 し, 特 に0.025μg/mlで 顕 著 で あ っ た 。 Paem8imsa E-2に,BAY o 9867を 作 用 さ せ た と こ ろ,Fig.39,40に 示 す よ う に,0.10,0.20μg/mlで は 増 殖 が み ら れ た が,そ れ 以 上 の 濃 度 で は,あ ま り伸 長 化 せ ず に 溶 菌 す る 像 が 観 察 さ れ た 。 7. マ ウ ス 実 験 的 感 染 症 に 対 す る 治 療 効 果 1) 全 身 感 染 症 全 身 感 染 症 に 対 す る 治 療 効 果 をTable 11に 示 し た 。 S.aums SMITH感 染 症 に 対 す る 治 療 効 果 をED50値 で 比 較 す る と,BAY o 9867は0.135mg/mouse(p.o.)と OFLXの0.06mg/mouseよ り 劣 っ て い た が,NFLXの 0.36mg/mouse,PPAの3.8mg/mouseよ り優 れ て い た 。 E.coli KC-14感 染 症 に 対 し て も,BAY o 9867は, 0.013mg/mouse(p.o.)と い うED50値 を 示 し,NFLX, PPAよ り優 れ,OFLXよ り劣 っ て い た 。 K.pmummiae KC-1感 染 症 に 対 し て は,BAY o 9867 は0.023mg/mouse(p.o.)で あ り,OFLXと ほ ぼ 同 等 で, NFLX,PPAよ り優 れ て い た 。 S.marcescms T-55感 染 症 に 対 す る 治 療 効 果 は,BAY o 9867≒OFLX>NFLX>PPAの 順 に 優 れ て い た 。
P.aeruginosa E-2感 染 症 に 対 し て は,BAY o 9867の ED50値 が0.29mg/mouse(p.o.)で あ り,OFLXの0.50 mg/mouse,NFLXの2.05mg/mouse,PPAの16.0mg/ mouse以 上 に 比 べ 優 れ た 効 果 を 示 し た 。 い ず れ の 感 染 症 に 対 して も,BAY o 9867を 皮 下 投 与 し た 。 2) 呼 吸 器 感 染 症 K.pneummiae DT-Sの 噴 霧 感 染 に よ る 実 験 的 呼 吸 器 感 染 症 モ デ ル で の 治 療 効 果 を,Table 12に 示 し た 。BAY o 9867のED50値 は,皮 下 投 与 で0.252mg/mouse,経 口 投 与 で0.295mg/mouseで あ り,NFLXの>10mg/ mouse,PPAの>15mg/mouseに 比 し 優 れ,OFLXと 同 等 の 効 果 を 示 し た 。 III.総 括 お よ び 考 察 新 し い 合 成 化 学 療 法 剤BAY o 9867に 関 す る 細 菌 学 的 評 価 を 既 知 のNFLX,PPAお よ びOFLXを 比 較 薬 と して 行 な っ た 。 そ の 結 果,本 剤 は グ ラ ム 陽 性 菌 群 に 対 し て はOFLXと ほ ぼ 同 等 の,グ ラ ム 陰 性 菌 群 に 対 し て は, 他 の3剤 よ り優 れ た 抗 菌 力 を 示 し た 。 嫌 気 性 菌 群 に 対 し
Fig.30 Effect of BAY o 9867,OFLX,PPA and NFLX on viability of S.aureus SMITH
Fig.31 Effect of BAY o 9867,OFLX,PPA and NFLX on viability of E.coli KC-14
Fig.32 Effect of BAY o 9867,OFLX,PPA and NFLX on viability of K. pneumoniae KC-1
Fig.33 Effect of BAY o 9867,OFLX,PPA and NFLX on viability of P.aeruginosa E-2
Fig.34 Development of drug resistance to BAY o 9867,OFLX,NFLX,PPA and NA (in vitro)
Inoculum size:108cells/ml
Fig.35 Phase-contrast micrographs of S. aureus SMITH exposed to BAY o 9867 for 2 hours
MIC: 0.39 pg/ml Control 0.05 ƒÊg/ml 0.10 ƒÊg/ml 0.20 ƒÊg/ml 0.39 ƒÊg/ml 0 .78 ƒÊg/ml 1.56 ƒÊg/ml 3.13 ƒÊg/ml 6.25 ƒÊg/ ml 12.5 ƒÊg/ml
Fig.36 Phase-contrast micrographs of S. aureus SMITH exposed to BAY o 9867 for 3 hours
MIC: 0.39 ƒÊg/ ml Control 0.05 ƒÊg/ml 0.10 ƒÊg/ml 0.20ƒÊg/ml 0.39 ƒÊg/ml 0.78 ƒÊg/ml 1.56 ƒÊg/ml 3.13 ƒÊg/ml 6.25 ƒÊg/ml 12.5 ƒÊg/ml
Fig.37 Phase-contrast micrographs of E. coli KC-14 exposed to BAY o 9867 for 2 hours
MIC: 0.012 ƒÊg/ml Control 0.0015 ƒÊg/ml 0.003 ƒÊg/ml 0.006 ƒÊg/ml 0.012 ƒÊg/ml 0 .025 ƒÊg/ml 0.05 ƒÊg/ml 0.10 ƒÊg/ml 0.20 ƒÊg/ml 0.39 ƒÊg/ml
Fig.38 Phase-contrast micrographs of E. coli KC-14 exposed to BAY o 9867 for 3 hours
MIC: 0.012 ƒÊg/ml Control 0.0015 ƒÊg/ml 0.003 ƒÊg/ml 0.006 ƒÊg/ml 0.012 ƒÊg/ml 0 .025 ƒÊg/ml 0.05 ƒÊg/ml 0 .10 ƒÊg/ml 0.20 ƒÊg/ml 0 .39 ƒÊg/ml
Fig.39 Phase-contrast micrographs of P. aeruginosa E-2 exposed to BAY o 9867 for 2 hours
MIC: 0.78 ƒÊg/ml Control 0.10 ƒÊg/ml 0.20 ƒÊg/ml 0.39 ƒÊg/ ml 0.78 ƒÊg/ml 1.56 ƒÊg/ ml 3.13 ƒÊg/ml 6.25 ƒÊg/ml 12.5 ƒÊg/ml 25 ƒÊg/ ml
Fig.40 Phase-contrast micrographs of P. aeruginosa E-2 exposed to BAY o 9867 for 3 hours
MIC: 0.78 ƒÊg/ml Control 0.10 ƒÊg/ml 0.20 ƒÊg/ml 0.39 ƒÊg/ ml 0.78 ƒÊg/ml 1.56 ƒÊg/ml 3.13 ƒÊg/ml 6.25 ƒÊg/ml 12.5 ƒÊg/ml 25 ƒÊg/ml
Table 11 Protecting effect of BAY o 9867,NFLX,PPA and OFLX against experimental infections in mice
Table 12 Therapeutic effect of BAY o 9867,NFLX,PPA and OFLX in mice infected with Klebsiella pneumoniae DT-S by inhalation
Administration:15 hrs.after inhalation Observation:7 days
て は,OFLXと ほ ぼ 同 等 も し く は や や 劣 っ て い た 。 臨 床 分 離 株 に 対 す る 感 受 性 分 布 で はS.aureus,A.calcoaceti-cusで は,OFLXと ほ ぼ 同 等 も し くは や や 劣 っ て い た が, 他 の す べ て の 菌 種 に お い て は,他 の3剤 よ り優 れ て い た 。 抗 菌 力 に 及 ぼ す 諸 因 子 の 影 響 で は,S.aureus,E.coli,K. pneumoniae,P.aeruginosaの い ず れ の 菌 株 に お い て も さ ほ ど 大 き な 影 響 は み ら れ な か っ た 。 抗 菌 作 用 形 式 で は,BAY o 9867はS.aureus,E.coli, K.pneumoniae,P.aeruginosaで,最 小 発 育 阻 止 濃 度 の1/4 以 上 で 殺 菌 性 が 認 め ら れ た 。 マ ウ ス 実 験 的 感 染 症 に 対 す る 治 療 効 果 で は,S.aureus,E.coli感 染 症 に 対 し て, BAY o 9867は,OFLXよ り劣 っ て い た が,K.pneumo-niae,S.marcescens感 染 症 に 対 し て は,OFLXと ほ ぼ 同 等 の,P.aeruginosa感 染 症 に 対 して は,他 の3剤 よ り優 れ た 治 療 効 果 を 示 し た 。
こ の よ う に,BAY o 9867はin vitroで は ほ と ん ど の 菌 種 に お い て,NFLX,PPA,OFLXよ り優 れ た 抗 菌 力 を 示 し た が,in vivoで は,OFLXと ほ ぼ 同 等 の 治 療 効 果 を 示 し た 。 こ の こ と は,皮 下 投 与 し た 場 合 のBAY o 9867の 治 療 効 果 が,経 口 投 与 の 場 合 よ り優 れ て い た 点 か ら わ か る よ う に,本 剤 を 投 与 した 際 の 経 口 吸 収 の 問 題 が あ る と考 え ら れ る 。
ま た,BAY o 9867の 作 用 機 作 は,Nalidixic acidと 同 様,DNA gyraseの 阻 害 に よ る と い わ れ て い る が,そ の 抗 菌 力 はNalidixic acidと 比 較 す る と,ほ と ん ど す べ て の 菌 種 で 優 れ て お り,特 にEnterobacteriaceae,Pseudo-monas aeruginosa,Bacteroides等 で 顕 著 で あ っ た 。 こ れ は, DNA gyraseへ の親 和 性 が 増 加 した こ と,ま た外 膜 の透 過 性 が 良 好 とな っ た ため と思 わ れ るが,詳 細 は今 後 の研 究 に待 た れ る と ころ で あ る。
文
献
1) SHIMIZU,
M; Y. TAKASE,
S. NAKAMURA,
H. KATAE,
A.
MINAMI,
K. NAKATA
& N. KUROBE:
Pipemidic acid: Its
activities against various experimental infections.
Antimicrob. Agents Chemother9: 569∼574, 1976 2) 中 澤 昭 三, 西 野 武 志, 浜 洲 泰 久, 石 山正 光: 合成 化 学 療 法 剤Pipemidic acidに 関す る細 菌 学 的研究。 Chemotherapy23: 2647∼2658, 1975 3) 西 野 武 志, 後 藤 直 正, 石 村 富 喜 子, 永 田 昌 宏, 松 野 和 弘, 谷 野 輝 雄: 新 し い 合 成 化 学 療 法 剤AM-715に 関 す る 細 菌 学 的 評 価 。Chemotherapy 29 (S-4): 27∼44, 1981 4) 西 野 武 志, 田 中 真 由 美, 河 端 繁 勝, 藪 千 晶, 山 中 邦 俊, 谷 野 輝 雄: 新 し い 合 成 化 学 療 法 剤DL-8280に 関 す る 細 菌 学 的 評 価 。Chemotherapy 32 (S-1): 62∼83, 1984 5) MIC測 定 法 改 訂 委 員 会: 最 小 発 育 阻 止 濃 度 (MIC) 測 定 法 改 訂 に つ い て 。Chemotherapy 22: 1126∼1128, 1974
6) LITCHFIELD, J. T. & F. WILCOXON: A simplified method of evaluating dose effect experiments. J. Pharmacol. Exp. Ther. 96: 99•`113, 1949
BACTERIOLOGICAL
EVALUATION
OF BAY o 9867,
A NEW SYNTHETIC
ANTIMICROBIAL
AGENT
TAKESHI NISHINO,MAYUMI TANAKA,HIDEO KENMOTSU and TERUO TANINO Department of Microbiology,Kyoto Pharmaceutical University
Bacteriological evaluation of BAY o 9867,a synthetic antimicrobial agent,was carried out compared with Norfloxacin (NFLX),Pipemidic acid(PPA) and Ofloxacin(OFLX),and the following results were obtained:
1.BAY o 9867 showed a broad spectrum of antibacterial activity against gram-positive and gram-negative bacter-ia including anaerobic bacteria.The antibacterial activity of BAY o 9867 was similar to that of OFLX against gram positive bacteria,superior to those of NFLX,PPA and OFLX against gram-negative bacteria and similar or a little in-ferior to that of OFLX against anaerobic bacteria.
2.The MICs of BAY o 9867 for clinical isolates were slightly higher than those of OFLX for Staphylococcus aureus, almost equal to those of OFLX for Acinetobacter caicoaceticus,and the lowest for all other bacteria tested,followed by those of OFLX,NFLX and PPA.
3.The kind of medium,addition of horse serum and inoculum size did not affect the antibacterial activity of BAY o 9867 against S.aureus,Escherichia coli,Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa .The antibacterial activity of BAY o 9867 against these bacteria was enhanced in alkaline medium.
4.The bactericidal activity of BAY o 9867 against S.aureus,E.coli,K.pneumoniae and P .aeruginosa was dose-de-pendent.
5.As for morphological alterations of bacteria treated with BAY o 9867,swollen cells of S .aureus and elongated cells of E.coli were observed.However,the elongation of P.aeruginosa was hardly noted ,and the spheroplas-like structure and lysis of P.aeruginosa were observed.
6.Therapeutic effect of BAY o 9867 against experimental systemic infections in mice was a little inferior to that of OFLX against S.aureus and E.coli,similar to that of OFLX against K.pneumoniae and S.marcescens ,superior to that of OFLX against P.aeruginosa,and superior to those of NFLX and PPA against all the bacteria tested.
